合并的太阳能集热管 Bashny.Net

太阳用能量来产生热水(暖气)和生成的电能。 电力能源的生产使用光伏电池板。 得到的电能用于工业目的和个别的电力供应。

太阳能集热器和热水器表示热交换器的形式提出一个常规管的散热器。 管的数量散热器是4，6，8个，这是焊接到两个管。 水进入管的散热器通过一个管道并通过其他资金流动在收集或系统。 管状散热器被放置在绝热箱，其中一个侧面被封闭的玻璃。 由于吸收的太阳能热能源和水循环管加热。 增加该地区的吸收热量管提供铝片。 吸收能力的增加，复盖鳍与黑的油漆。



使用太阳能热水器-主动或被动的类型。 在活动系统使用电泵的流体通过集热器。 被动系统没有水泵，只使用自然循环。 活动加热效率更高，但是更昂贵的运作。 活性循环系统是用来生产热水中吸收(吸附)的冷冻机(热泵)、别墅、别墅或者在办公场所。 被动系统是使用最广泛用于热水的在国内的使用在公寓建筑，而不高的建筑物。 该系统是简单的、可靠的和不昂贵。
太阳能是用来加热的空气抽过空气管道。 通常，空气管道的空气取暖的集成在建筑设计的建筑物。
的效率和可靠性的太阳能收集器，用于水加热有了很大的提高与使用热管道。 研究表明，他们的热性能，被动加热系统是相当相当的指标活动的系统。 热管道(TT)或关闭的两个相thermosyphons(TPA)还提供足够的保护，从冻结的温度在0°C以下。
太阳能集热管或两个相thermosyphons有设计类似的仪器。 Teplovosprinimajushchimi小组成部分的蒸发区的热管道。 部分区凝结的热管道在所有结构安置在蓄罐。 差异是在设计的肋或鳍领域的区域的蒸发和配置的渠道通道水或空气。 一些结构上的差异在缩区的热管道，这是放在储液罐，例如纵向或螺旋肋。
在美国专利提出了一种集热器，teplovosprinimajushchimi小组已渠道充满冷却剂。 当加热流体蒸发、蒸汽上升的环形道，这是安置在坦克将水加热。 这种方法的热转移适用于操作原则的热管道。 建造集热器提供了高度的热转移和一个足够大的性能。 设计收集方法的热量传递有一些缺点。 设计不是制造从该观点的制造，这是难以作出充冷却剂的渠道。 不均衡和不够的热水槽。
太阳能收集器，用于水加热，例如，公司的"地球太阳能"Inc. (加拿大)，"经济"(以色列)与其他公司包含一个热管道。 部分区域的蒸发热管道放在一个玻璃外壳，以及部分区域的缩位于蓄罐或在管管。 在玻璃壳支持所设置的真空(10至30PSA)。 真空的水平取决于该地区的吸收的收集器。 尽管固体广告，收藏家的玻璃真空炮弹是不是在之间的巨大需求的消费者。 这是由于事实上的歧是沉重的，具有较高的成本和可靠性较低的设计。
有不同的设计太阳能集热器相结合的类型。 收藏家组合式允许获得热水或空气和电力能源。
合并的下水道的一般都是执行上一个标准的基础管收集器，用于水加热或聚合物平板板。 顶上的管管在整个区域的吸收的太阳能光伏电池板被放置。 这种安排收集器可以确保生产热能和电能与更有效地利用建设性的区域的收集器。
我们已经开发了几种设计的太阳能集合的框类型。 主要的重点设计的收藏家的作效率的增加将太阳能转换成的热量。 为此目的，作为传热元件的使用在热管道(关闭两个相thermosyphons). 作为一个发电机的电力能源被用于通过一个的多种修改的光伏电池板装机容量的大约100瓦。 下图显示了一个图的一个结构合并管。

和一块吸收的太阳能；单元的水加热和发电；1—绝缘箱；2–玻璃盒；3–光电板；4区域的区域的蒸发热管道；5–电加热元件；6–鳍；7–teplovosprinimajushchimi板；8–热交换器的部分；9–区域的缩区的热管道；10–插头连接器。
一个合并的管形成的热管和包括吸收的太阳能热能、热块和水块产生的电能。 该单元的水加热系统的目的是作为一个热交换器类型"管中的管道"。 热交换器组成部分，其数量可能相匹配的数量的热管道。 开发设计的收集器，其中热交换器包含许多部分等于数量的两倍热管道。 例如，该数量的热管道等于8，并部分的数量热交换器16。 转移的热加热水的热交换器可以实现在两个方面：直接接触的表面的冷凝区域的热管道水或方法"干接触"。 在后一种情况下的热转移是进行中的两个热传导墙。 发达的设计的合并收集器的热管道，表面上的蒸发部分，安装电加热元件。
Teplovosprinimajushchimi方面，其中包括部分的蒸发量的60%至70%的总面积的收集器。 为系统与自然循环、teplovosprinimajushchimi面应能大于用于系统的活动的类型。


经历了太阳能收集器系统的下列数字显示出一个原型系统的太阳能热水器的活动类型。 该系统包括2个太阳能热水器，每个连接到罐的水容量Vt=150升(kg)。 循环的水经过加热器是通过进行离心式水泵。 加热器teplovosprinimajushchimi面面临的西南部和设置的角度35度地平线。

检查的效率，热水器进行了使用太阳能集电器公司"尼姆罗德"(以色列)。 标准加热器由一个热绝缘的盒子，其中包含8个teplovosprinimajushchimi铜管O16/14毫米，在这热水进行循环。 Teplovosprinimajushchimi管焊接到两个管道与一个内径为26.5毫米。 管子都放鳍，这是由铝板的厚度0.5毫米。 鳍都复盖着黑漆，以增加吸收的热量的能力。 总的吸热表面的标准小组是Fst=2.565m2。 该地区的孔teplovosprinimajushchimi管0.00123m2。
供水以太阳能加热器使用离心泵的品牌的SR3-20/40的。 泵有三种操作模式提供泵的性能：2m3/h2.6m3/h3.75m3/h。 在最大的产出的流动率的水管太阳能加热器是0.8米/秒。
新合并的太阳能加热器还的基础上进行的面板公司的"尼姆罗德的"。 标题由块放在一个标准的绝缘框。 8件的管道的指定的小组已经制造了热管道(在我们的情况下，关闭了两个相thermosyphons). 每个DTS满是二进制的流体甲醇。 冷却液量在DTS是150毫升。 部分地区的蒸发鳍形式teplovosprinimajushchimi小组。 区域teplovosprinimajushchimi小组等于1.67m2。 在蒸发的区域是散热片大小相同的标准加热器。 长度蒸发是为1.3米。 该方teplovosprinimajushchimi小组合管1.4倍小于标准管。
冷凝器部分的问被安置在该部的热交换器类型"管中的管道"。 增加的接触程度之间的表面的冷凝器部分的DTS和墙壁的热交换器，进入差距是放在铝屑。 内表面热水约为0.393m2。 广场孔的水0.00768m2。 考虑到该地区的孔口的热水器的热管道中的6.2倍，以确保速度为0.8米/秒，通过加热器必须被抽6.08m3/小时水，即几乎两倍多，比标准加热器。
标准的光电板安装的额定功率为100W工作面的1.14m2提供对光电池充电电压12V能力55-60·h。 当消耗电池5A·小时，泵或热电200瓦以工作为10到12个小时。
方法的处理和分析的实验数据

有几种方法用于确定效力或效率的太阳能热水器。 共同的计算方法，这是基于原则的减价值的理想的吸收能力收集器的不可避免热量的损失。 此类损失包括：转换因子的太阳能能源(为)和损失的因素(A1、A2)。 转换系数()考虑到光损失的太阳能集热器，系数A1和A2的热损失的收集器。
确定的有效性将太阳能收集器在特定区域的外部条件的公式：

其中一个参数(x)接受建设水库为基础确定的平均外面的空气温度(tam)，平均温水温度(台湾大哥大)和太阳辐射量(G)。

可以看出从规格的尺寸维(X)表示该变量值的热阻。 对于给定纬度地区，太阳辐射数(不考虑每天改变的天气条件如云层、尘土等等)。 因此，值变化(X)取决于温度之间的差异的加热水和环境空气，或者说，就从空气的温度。 可以被认为是适当的，涉及的效率收集器，只要幅度的太阳辐射或平均温度。
本图形的"效率"的功能η=f(X)通过公司制造商的太阳能集热器是相同的，尽管数值系数的热损失。
当然，相对于接受的价值观念的系数的热损失的收集器，也有重大的疑虑。 例如，一个检测实验室在瑞士(SPF报告C63LPEN)的基础上的表面区域的吸收提出了以下建议设置的值来计算效率的太阳能集热器：
—转换比率：=0.717;
—损失系数：A1=1.52W/(m2·K)；
—损失系数:A2=0.0085W/(m2·K)；
其他的实验室和公司提供其价值的损失系数，而这又取决于许多外部和结构因素。 例如，光损失的收集器的一般范围从14％到26％不等，有时达到32%和更多。 也就是说，转换率(为)把价值从0.86到0.68。 作为一个可能期望，该数值系数的热损失(A1)和(A2)的基础上采取的实验数据用于特定的设计和本区域的收集器。 现在的问题是，是否是合法分发的数值的热损失在所有的制造太阳能集热器吗?
如果维度的系数(A1)是毫无疑问的，维系数(A2)，那里的温度是鉴于在广场上，而不是其他的，像一个数学技术取得最终无量纲的数量。 使用这种数学技术，以避免的错误计算。 从观点的热交换过程中，计算方法的效率的收集器可以不客观地评价的好处的一个特别设计的总管。
当然，以评估效率的收藏家相结合的类型根据已知的方法是不可能的。 确定价值的热损失是需要进行大量的试验的所有各种变化的影响因素。 一般消费者的最重要功能的太阳能收集器的数量和最高温度加热水在白天。 这一规定告诉什么方法来验证有效性的一种特别设计的太阳能集热器。
因此，评价新的建筑物太阳能集热器是确定的平均值的热能量吸收在加热水的一段时光的天。 有效性的新的结构的收藏家相比的标准的标题中存在的市场的许多国家。
当评估效率的太阳能热水器已经测定水的温度出口的坦克和周围空气温度。 对于比较分析是基于下列参数：相同的能力(能力)的坦克是相同的恒定流率在管标准加热器，并在该部的热交换器的合并总管。 如上所述，测试进行的暖气系统与一个活跃的水循环系统。 目前，这些参数的检查系统与自然循环水。 对于一个系统与自然循环的水合作管的热管和安装一个标准的总管。 尺寸的歧都是相同的。
温度的水和空气中测定的每小时开始上午8:00到16.00。 流动速度在管标准加热线圈的部分的新储存是维持在0.8米/秒。
3个月试验周期，几天(17.07., 21.07的。 和24.07.2011年)测量进行了上午8:00到11.00。 在一些天测量的温度的水和空气进行，直到18.00。 这样的测量进行了1.08 3.08的。 2011年。
该热量的能源，是通过吸收水的太阳能加热器,确定的公式：

效率的吸收热量或者热通量在teplovosprinimajushchimi表面的太阳能加热器已被发现从的表达方式：
效率(η)，或热效率的太阳能热水器计算比额的吸收热P太阳能热水器的数量级的太阳辐射克在给定的纬度和季节。
对于纬度，这是以色列的太阳辐射量的春季和夏季期间可G=950–1 100名W/m2，对秋季和冬季期间的太阳辐射等于G=750–950W/m2。



结果的实验性验证的结果的检查的效率的太阳能热水器是标准型和热管用于不同的气候条件3个月的夏季期间在图中显示如下。 图表显示了平均值的热流在白天在太阳的光线落在teplovosprinimajushchimi面水库。 计算效率的吸收热量(P)加热器有关的幅度太阳辐射900W/m2。 可以看出从图的热效率相结合的歧2.0–2.36次高于标准加热器。 应当指出，teplovosprinimajushchimi面的合并收集器的热管40％，低于标准的总管。

检测结果为标准加热显示出的热量吸收1m2teplovosprinimajushchimi面，主要取决于持续时间取暖和初始温度之间的差异中的水罐和外面的空气。 量的吸收热能进行8小时工作和平均值的16 500名kJ,并于10时20 500名kJ。 标准管是非常敏感的改变程度的云量在白天。 在晴朗的天气水加热的速度足够快，尤其是从上午9:00到13.00。 加热器标准的热水温度在夏季范围从52.1°至63.3°C测量的平均温度期间的试验29—31°C的最大实现的密度，同时的热量达到P=300W/m2。 平均每月的热效率标准的歧R=220W/m2在冬季和R=243W/m2在夏季。 平均效率的标准收集与活动的水循环中的月数额为21.7%以上。 估计热效率的集在七月份是21.2%，在八月–21.48我们%以上。 这些价值观的热效率完全符合已知类型的标准的收藏家，其经营活动的水循环系统。
测试的联合管热管显示了一个高效力的拟议设计的加热器。 在这个收集器的传热离墙的冷凝区域的热管道向加热水进行了使用"干接触"。 此外，之间的间隙墙的热管和墙部分的热交换器来改善接触放的铝箔。
在夏季的几个月中，热水收集器的热管已更加强烈。 最初的水温度在坦克的标准管和管组合是一样的。 作为一项规则，强度热量在收集器的热管道3.8–4.6°C高于标准管。 在八月份指示的强度热量达到5.2–7.4°C量吸收的能量在收集平均：超过8小时，用了20 600kJ,10个小时的工作是25000kJ。 大量吸收热能集热器的热管道可以解释的事实，热导管有该储存容量。 平均温度的热水在冬季的几个月里为56.0C60.6°C，并在夏季的几个月中，热水达到59.2–72.0°C的热效率的集热器总额为P=510W/m2在夏季和R=550W/m2，在冬季几个月。 在效率因子收集器的热管是在范围42-50的%以上。
热效率和热吸收效率的收集器的热管道中所示的数字如下。

图涉及的时期测试的联合管从2010年十二月中旬至三月中旬2011年。 所有测量和计算得出的数据进行平均每周时间。 计算出的热效率在冬季和春季时期(三个月)的太阳辐射量是等于750W/m2在夏季相当于950W/m2。 如从测试的结果在冬季结合收集显示了更高的效率。 这是因为热管有存储能力，从而提供一个较长的期间的热量的水。 在冬季，持续的测量，还进行了8小时一天的时间。
应当指出，标准太阳能集热器还被用来确保操作的吸收量(公司"SK SonnenKlima"GmbH)或吸附(公司"SolarTech"AG)热泵。 与制冷器(7-8)kW需要安装太阳能集热器总量(13日至14日)kW。 要获得这样的热功率设定的6-8台太阳能收集器的标准类型与teplovosprinimajushchimi面(2.6–2.8)m2。 实现相同(13日至14日)千瓦热能在合并的下水道热管道安装所需的3-4个单位的收藏家。 整体尺寸合并的收藏是相同标准的收藏家。 当这种合并的太阳能集热器的允许获得电力的能源，这是足以推动循环的泵。
测试结果的太阳能集热器

—热效率的收集器的热管和一个热交换器类型"管中的管道"甚至当方法的热转移的方法的"干接触"上述55-65%的比太阳能集热器的传统类型；
—存在的光伏电池板可以扩展的工作范围的收集器，作为在夜间和在低价值的太阳辐射(阴雨天气);
—使用热管道的二进制制冷剂的低沸点确保快速启动的管进入工作和降低热量的散失，并且在没有太阳辐射、热排放到环境中是最少的；
—存在的电加热元件的地区的蒸发热管道提供热水在白天为12-15小时；
—简单的设计结合的歧允许制造的收藏家与低成本和销售有竞争力的价格。

名单上的符号cw热量的水，千焦/(公斤K)；
F–teplovosprinimajushchimi表面积，m2；
G–太阳辐射在W/m2；
M–的数目的加热水，公斤；
Q量吸收的热加热器，kJ;
P–热效率加热器在W/m2；
V–箱的容量升
t–温度，°C；希腊语：
τ–操作持续时间的热器,h;
η的效率加热器；指标：
a-a–平均温度；
awhp=平均温度的水罐收集器的热管道；
awst均水温箱中的一个标准头；
hp–收集器的热管道；
st标准的歧;
w–选择水。

资料来源：alternativenergy.ru